Research

OUR GOAL

The CTBi Lab is at the forefront of developing cutting-edge cell and gene therapies to tackle the increasing incidence of aging-related and autoimmune diseases. Initially rooted in stem cell-based tissue regeneration, our research has since broadened its scope to encompass immune cell therapies, engineered extracellular vesicles (EVs) for gene delivery, and advanced skin models using iPSC-derived organoids and 3D printing techniques. By integrating bioinformatics and regenerative medicine, our lab is dedicated to addressing some of the most pressing medical challenges posed by aging and chronic diseases.

Our goal is to create iPSC-derived immune cells that can sustain the M2 macrophage phase within necrotic environments, which is crucial for tissue regeneration. These immune cells are being developed to maintain regenerative activity even in long-term inflammatory settings. We are currently testing and validating these therapies in vitro and in vivo using small animal models, with the aim of advancing towards clinical applications.

CTBi Lab은 노화 관련 질환과 자가면역질환의 발병 증가에 대응하기 위한 세포 및 유전자 치료제를 개발하는 데 앞장서고 있습니다. 줄기세포 기반의 조직 재생 연구에서 출발한 저희 연구는 현재 면역세포 치료제, 유전자 전달을 위한 세포외소포체 엔지니어링, 그리고 iPSC 유래 오가노이드 및 조직공학기술을 결합한 피부 모델 연구로 확장되었습니다. 저희는 생물정보학과 재생의학을 결합하여, 노화 및 만성질환의 근본적인 문제를 해결하는 혁신적인 치료법을 개발하는 것을 목표로 합니다.

CTBi Lab의 주된 목표는 환자 맞춤형 세포 및 유전자 치료제를 개발하는 것입니다. 이 치료제들은 노화 관련 질환과 자가면역질환의 근본적인 원인을 타겟으로 하며, 면역 환경을 조절하고 조직 재생을 촉진함으로써 새로운 치료 옵션을 제공합니다. 저희는 다학제적 연구를 통해 난치성 질환에 대한 획기적인 치료법을 제시하고자 합니다.

1. Regenerative Immune Therapeutics

One of our core areas of research is the development of regenerative immune therapies that focus on treating chronic autoimmune diseases and aging-related vascular diseases. These therapies are designed to modulate the immune environment and promote tissue regeneration, thus treating diseases while also encouraging healing and repair. Specifically, we are targeting psoriasis (an autoimmune disease), atherosclerosis, and diabetic ischemia (aging-related vascular conditions).

첫 번째 주요 연구 분야는 조직재생 면역치료제 개발입니다. 이 치료제는 만성 자가면역질환과 노인성 혈관질환을 타겟으로 하며, 면역 환경을 조절하고 조직 재생을 촉진하는 것을 목표로 하고 있습니다. 특히, 건선(자가면역질환), 동맥경화, 당뇨성 허혈질환(노인성 혈관질환)을 중점적으로 연구하고 있습니다.

저희는 iPSC 유래 면역세포를 개발하여 만성염증환경에서도 오랜 기간 조직재생능을 유지할 수 있는 면역세포치료제를 제작하고 있습니다. 이러한 면역세포는 염증 환경에서도 재생 능력을 유지할 수 있도록 설계되어 있으며, 현재 이를 in vitro 및 in vivo 소동물 모델을 통해 검증하고 있습니다. 이 연구는 자가면역질환과 혈관질환 치료의 새로운 가능성을 열 것으로 기대됩니다.

2. EV Engineering

Our second major research focus is EV engineering, where we design and develop therapeutic EVs (extracellular vesicles) capable of efficiently delivering genetic material to targeted tissues. This effort is centered on two primary disease targets:

1. Orally administered therapy for inflammatory bowel disease (IBD) – We are developing EVs that can survive the harsh environment of the digestive system and deliver therapeutic miRNA to the gut to reduce inflammation and restore tissue function.

2. Therapy to inhibit cancer metastasis – By using engineered EVs loaded with miRNA, we aim to suppress gene expression that contributes to cancer metastasis, providing a novel approach to prevent the spread of cancer.

Both of these therapies involve using bioinformatics to identify specific gene targets. By loading engineered EVs with miRNA that can suppress these targets, we aim to achieve significant therapeutic effects, contributing to advancements in RNA-based therapies for both autoimmune and cancer-related conditions.

두 번째 주요 연구 분야는 EV 공학으로, 유전 물질을 표적 조직에 효율적으로 전달하는 유전자 치료제를 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 저희는 두 가지 주요 질환을 타겟으로 하고 있습니다:

1. 경구용 염증성 장질환(IBD) 치료제 – 소화기관의 가혹한 환경에서도 생존할 수 있는 EV를 개발하여, 치료 miRNA를 장에 전달함으로써 염증을 줄이고 조직 기능을 회복시키는 것을 목표로 하고 있습니다.

2. 암 전이 억제 치료제 – miRNA를 탑재한 EV를 통해 암 전이를 유발하는 유전자 발현을 억제하여, 암의 확산을 막는 혁신적인 치료법을 개발하고 있습니다.

이 두 가지 치료제는 모두 생물정보학을 활용하여 표적 유전자를 발굴하고, 해당 유전자의 발현을 억제하는 miRNA를 엔지니어링된 EV에 탑재하여 치료 효과를 극대화하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이를 통해 자가면역질환 및 암 관련 질환의 치료에 획기적인 RNA 기반 치료법을 제시하고자 합니다.

3. Skin Organoid and Modeling

The third pillar of our research involves iPSC-derived skin organoids and tissue-engineered artificial skin models. These models allow us to explore both skin aging and autoimmune skin diseases like psoriasis. By applying EFI bio-simulation technology, we are able to precisely measure mechanical and biological changes in skin tissues as they age, offering valuable insights into the aging process.

Our skin organoid models provide a platform for testing potential anti-aging treatments, while our psoriasis modeling allows us to study the disease’s underlying mechanisms and explore new therapeutic strategies. We aim to develop advanced therapies that not only address cosmetic aging but also target autoimmune disorders that impact skin health.

세 번째 연구 분야는 iPSC 유래 피부 오가노이드와 조직공학 기반 인공피부 모델을 활용한 피부 연구입니다. 이 모델들을 통해 피부 노화와 자가면역 피부질환(예: 건선)을 연구하고 있습니다. 저희는 EFI 생물 시뮬레이션 기술을 적용하여, 피부 조직의 노화 과정을 정밀하게 측정하고, 피부 건강 개선을 위한 새로운 치료법을 개발하고 있습니다.

피부 오가노이드 모델을 통해 항노화 치료제의 효과를 테스트할 수 있으며, 건선 모델링을 통해 질병의 메커니즘을 이해하고 새로운 치료 전략을 탐색할 수 있습니다. 이러한 연구는 피부 질환의 치료뿐만 아니라 피부 건강 전반을 개선하는 데 중요한 기여를 할 것입니다.

Funded Projects

다중 면역세포네트워크 통합 제어 연구실 (공동연구, 2024.08 ~ )
항노화 역노화 인자 발굴용 인간 노화 주기모사 시스템 및 노화역전 기술 개발, 산업통상자원부 (공동연구, 2024.01 ~ )

심혈관질환 치료를 위한 줄기세포 엑소좀 기반 RNA 전달체 개발, 아주대학교 (연구책임, 2022.09 ~ 2025.02)
심장조직 재생을 위한 중간엽 줄기세포 유래 세포밖 소포체 모사 miRNA 전달 플랫폼, 한국연구재단 (연구책임, 2023.06 ~ 2024.05)

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